基于车路协同的自动驾驶导航系统、方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术适用电子信息技术领域，提供了一种基于车路协同的自动驾驶导航系统、方法及装置，该系统包括：目标检测设备、中心控制服务器以及路基设施，本发明专利技术控制目标检测设备发射目标探测射线，以对道路中的目标物体进行探测，当探测到目标物体时，计算目标物体与目标检测设备的相对位置，再将该相对位置和路基GPS信息相叠加，得到目标物体的目标GPS信息，并将目标GPS信息发送给中心控制服务器，控制中心控制服务器将接收到的目标GPS信息在导航地图上进行标注和刷新，以通过标注和刷新后的导航地图对自动驾驶车辆进行导航，从而降低架设自动驾驶导航系统或车辆的成本，并提高了导航地图的覆盖范围和精确度，进而提高自动驾驶车辆行驶的安全性。

Automatic Driving Navigation System, Method and Device Based on Vehicle-Road Coordination

The invention is applicable to the field of electronic information technology, and provides an automatic driving navigation system, method and device based on vehicle-road cooperation. The system includes target detection equipment, central control server and roadbed facilities. The invention controls target detection equipment to emit target detection rays to detect target objects in the road, and calculates the target when the target object is detected. The relative position of the object and the target detection equipment is marked, and then the relative position and the subgrade GPS information are superimposed to get the target GPS information of the target object, and the target GPS information is sent to the central control server. The control server of the control center annotates and refreshes the received target GPS information on the navigation map so as to automatically drive through the annotated and refreshed navigation map. Vehicle navigation reduces the cost of setting up an automatic driving navigation system or vehicle, and improves the coverage and accuracy of the navigation map, thereby improving the driving safety of the automatic driving vehicle.

【技术实现步骤摘要】
基于车路协同的自动驾驶导航系统、方法及装置
本专利技术属于电子信息
，尤其涉及一种基于车路协同的自动驾驶导航系统、方法及装置。
技术介绍
随着计算机科学和机器人技术的发展，自动驾驶车辆在军事、民用和科学研究等诸多方面得到了广泛的应用，它集中了结构学、电子学、控制论和人工智能等多学科的最新研究成果，具有广阔的应用前景。美国电气和电子工程师协会(IEEE)预测，至2040年自动驾驶车辆所占行驶车辆的比例将达到75％。在传统的智能驾驶技术中，自动驾驶车辆需配备大量的传感器如摄像头、激光雷达、GPS、惯性单元等，再通过复杂的建图、定位、及目标识别算法，识别出人类可以理解的模式，然后基于人类驾驶的规则做出转弯、制动、加速、规避行人、遵守交通规则等合适的控制动作。然而高维度的状态信息和庞大的计算开销，使得现有的智能自动驾驶车辆极其昂贵。因此，基于车路通信与车车通信技术的车路协同技术应运而生，车路通信(VehicletoInfrastructure，V2I)即车载端设备(OnBoardUnit，OBU)与路侧端设备(RoadSideUnit，RSU)之间的通信，常用于车路信息采集(上行)、路况信息广播(下行)、以及车与车之间的通信中继，车车通信(VehicletoVehicle，V2V)包括了车与车、以及车与行人之间的信息交互，也称为车载自组网(VehicularAd‐hocNetwork，VANET)。目前，基于车路协同技术的智能交通系统(IntelligentTransportSystem，ITS)通过在道路基础设施上安置无线发射等装置，来给车辆广播地理信息以及交通标识，构建的高精地图也通过标注道路语义信息，来给车辆更多的感知信息。然而，此类方法只能给出如道路车道线、交通标识、红绿灯等交通静态信息，交通动态信息只能通过车辆传感器获取，导致智能自动驾驶车辆仍需配备昂贵的感知设备，才能进行目标检测，以及动态避障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于车路协同的自动驾驶导航系统、方法及装置，旨在解决由于现有技术无法提供一种有效的自动驾驶导航方法，导致自动驾驶导航系统架设成本或者车辆配置成本高、且提供的导航地图不精确的问题。一方面，本专利技术提供了一种基于车路协同的自动驾驶导航系统，所述系统包括：目标检测设备，用于对道路中的目标物体进行探测，并获取所述目标物体的目标GPS信息；与所述目标检测设备连接的中心控制服务器，用于将获取到的所述目标物体的所述目标GPS信息在预先构建的导航地图上进行标注和动态刷新，以通过所述标注和刷新后的导航地图对自动驾驶车辆进行导航；以及路基设施，安置在所述道路两侧，用于固定所述目标检测设备。另一方面，本专利技术提供了一种上述基于车路协同的自动驾驶导航系统的自动驾驶导航方法，所述方法包括下述步骤：控制所述目标检测设备发射目标探测射线，通过所述目标探测射线对所述道路中的所述目标物体进行探测；当探测到所述目标物体时，控制所述目标检测设备计算所述目标物体与所述目标检测设备的相对位置；根据所述相对位置和预先获取的、所述目标检测设备所固定的所述路基设施的路基GPS信息，控制所述目标检测设备计算所述目标物体的目标GPS信息，并将计算得到的所述目标GPS信息发送给与所述目标检测设备连接的所述中心控制服务器；控制所述中心控制服务器将接收到的所述目标物体的所述目标GPS信息在预先构建的导航地图上进行标注和动态刷新，以通过所述标注和刷新后的导航地图对自动驾驶车辆进行导航。另一方面，本专利技术提供了一种上述基于车路协同的自动驾驶导航系统的自动驾驶导航装置，所述装置包括：目标物体探测单元，用于控制所述目标检测设备发射目标探测射线，通过所述目标探测射线对所述道路中的所述目标物体进行探测；相对位置计算单元，用于当探测到所述目标物体时，控制所述目标检测设备计算所述目标物体与所述目标检测设备的相对位置；GPS信息计算单元，用于根据所述相对位置和预先获取的、所述目标检测设备所固定的所述路基设施的路基GPS信息，控制所述目标检测设备计算所述目标物体的目标GPS信息，并将计算得到的所述目标GPS信息发送给与所述目标检测设备连接的所述中心控制服务器；以及地图标注刷新单元，用于控制所述中心控制服务器将接收到的所述目标物体的所述目标GPS信息在预先构建的导航地图上进行标注和动态刷新，以通过所述标注和刷新后的导航地图对自动驾驶车辆进行导航。本专利技术提供了一种基于车路协同的自动驾驶导航系统，该系统包括用于对道路中的目标物体进行探测的目标检测设备、与目标检测设备连接的中心控制服务器以及用于固定目标检测设备的路基设施，本专利技术控制目标检测设备发射目标探测射线，以对道路中的目标物体进行探测，当探测到目标物体时，计算目标物体与目标检测设备的相对位置，再将该相对位置和路基GPS信息相叠加，得到该目标物体的目标GPS信息，并将该目标GPS信息发送给与目标检测设备连接的中心控制服务器，控制中心控制服务器将接收到的目标GPS信息在导航地图上进行标注和刷新，以通过标注和刷新后的导航地图对自动驾驶车辆进行导航，从而降低架设自动驾驶导航系统或车辆的成本，并提高了导航地图的覆盖范围和精确度，进而提高自动驾驶车辆行驶的安全性。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的基于车路协同的自动驾驶导航系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例二提供的基于车路协同的自动驾驶导航方法的实现流程图；图3是本专利技术实施例三提供的基于车路协同的自动驾驶导航装置的结构示意图；以及图4是本专利技术实施例三提供的基于车路协同的自动驾驶导航装置的优选结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：实施例一：图1示出了本专利技术实施例一提供的基于车路协同的自动驾驶导航系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分。本专利技术实施例提供了一种基于车路协同的自动驾驶导航系统1，该基于车路协同的自动驾驶导航系统1包括路基设施11、目标检测设备12以及中心控制服务器13，其中：路基设施11安置在道路两侧，用于固定目标检测设备12，可以将道路两侧已架设的路灯作为路基设施11，也可以在道路两侧重新架设杆塔作为路基设施11。目标检测设备12，用于对道路中的目标物体进行探测，并获取目标物体的目标GPS信息，目标物体可以是行人、障碍物或者车辆等。中心控制服务器13与目标检测设备12通过互联网相连接，用于将获取到的目标物体的目标GPS信息在预先构建的导航地图上进行标注和动态刷新，以通过标注和刷新后的导航地图对行驶在该道路中的自动驾驶车辆进行导航。优选地，目标检测设备12由一种同类型的探测器组成，或者由多种不同类型的探测器混合组成，例如，目标检测设备12可以由红外线对射探测器组成，也可以由红外线对射探测器、振动电缆探测器、光纤光栅探测器、激光对射式探测器、微波对射探测器、相控雷达阵列等混合组成。每种探测器都由发射端transmitter(T)和接收端receiver(R)组成，发射端和接收端面对面固定安装在路基设施11上，形成一个探测的区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车路协同的自动驾驶导航系统，其特征在于，所述系统包括：目标检测设备，用于对道路中的目标物体进行探测，并获取所述目标物体的目标GPS信息；与所述目标检测设备连接的中心控制服务器，用于将获取到的所述目标物体的所述目标GPS信息在预先构建的导航地图上进行标注和动态刷新，以通过所述标注和刷新后的导航地图对自动驾驶车辆进行导航；以及路基设施，安置在所述道路两侧，用于固定所述目标检测设备。

【技术特征摘要】
1.一种基于车路协同的自动驾驶导航系统，其特征在于，所述系统包括：目标检测设备，用于对道路中的目标物体进行探测，并获取所述目标物体的目标GPS信息；与所述目标检测设备连接的中心控制服务器，用于将获取到的所述目标物体的所述目标GPS信息在预先构建的导航地图上进行标注和动态刷新，以通过所述标注和刷新后的导航地图对自动驾驶车辆进行导航；以及路基设施，安置在所述道路两侧，用于固定所述目标检测设备。2.如权利要求1所述基于车路协同的自动驾驶导航系统，其特征在于，所述目标检测设备由一种同类型的探测器组成，或者由多种不同类型的探测器混合组成。3.如权利要求1所述基于车路协同的自动驾驶导航系统，其特征在于，所述目标检测设备采用直射与交叉对射的混合方式发射目标探测射线，以对所述道路中所述目标物体进行探测。4.如权利要求1所述基于车路协同的自动驾驶导航系统，其特征在于，所述目标检测设备固定在所述路基设施上的高度至少达到自动驾驶车辆底盘的高度。5.一种基于权利要求1‐4任一所述基于车路协同的自动驾驶导航系统的自动驾驶导航方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：控制所述目标检测设备发射目标探测射线，通过所述目标探测射线对所述道路中的所述目标物体进行探测；当探测到所述目标物体时，控制所述目标检测设备计算所述目标物体与所述目标检测设备的相对位置；根据所述相对位置和预先获取的、所述目标检测设备所固定的所述路基设施的路基GPS信息，控制所述目标检测设备计算所述目标物体的目标GPS信息，并将计算得到的所述目标GPS信息发送给与所述目标检测设备连接的所述中心控制服务器；控制所述中心控制服务器将接收到的所述目标物体的所述目标GPS信息在预先构建的导航地图上进行标注和动态刷新，以通过所述标注和刷新后的导航地图对自动驾驶车辆进行导航。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，控制所述目标检测设备发射目标探测射线的步骤，包括：根据直射与交叉对射的混合方式，控制所述目标检测设备发射所述目标探测射线，通过所述目标探测射线对所述目标物体进行探测。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，控制所述目标检测设备计算所述目标物体与所述目标检测设备的相对位置的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧云，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44